如何仅对法线垂直于相机的面着色答案

【问题标题】：How to color only the faces where the normals are perpendicular to the camera如何仅对法线垂直于相机的面着色
【发布时间】：2019-07-17 00:23:09
【问题描述】：

我正在尝试计算一个着色器，该着色器需要在法线垂直于相机的面上变暗（点积为 0）。那么基本上我如何获得这个点积？如何解决以下问题？

uniform float time;
uniform vec3 eye_dir;

varying float darkening;

void main(){

  float product=dot(normalize(eye_dir),normalize(normal.xyz));

  darkening=product;

  gl_Position=
  projectionMatrix*
  modelViewMatrix*
  vec4(position,1.);
}

// in THREE.js
this.camera.getWorldDirection(this.eyeDir);
...
cell.material.uniforms.eye_dir = new Uniform(this.eyeDir);

【问题讨论】：

标签： three.js glsl

【解决方案1】：

要做你想做的事情，你必须计算从片段到相机的向量。最简单的方法是在视图空间（相机空间）中进行，因为在视图空间中相机的位置是 (0, 0, 0)。
将position 通过modelViewMatrix 从模型空间转换到视图空间，将normal 通过normalMatrix 从模型空间转换到视图空间。见WebGLProgram。

由于向量指向相同方向时点积的结果为1.0，因此变暗为1.0 - abs(dotproduct)。

varying float darkening;

void main(){

    vec4 view_pos = modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);

    vec3 view_dir = normalize(-view_pos.xyz); // vec3(0.0) - view_pos;
    vec3 view_nv  = normalize(normalMatrix * normal.xyz);

    float NdotV   = dot(view_dir, view_nv);
    darkening     = 1.0 - abs(NdotV);

    gl_Position   = projectionMatrix * view_pos;
}

注意，eye_dir 和 normal 的 Dot product 根本没有任何意义，因为 eye_dir 是世界空间中的向量，normal 是模型（对象）空间中的向量。

【讨论】：

感谢您的详细解释。我的障碍是视图空间与世界空间的想法。很难想象。